JP6537921B2 - 繊維強化プラスチックの製造装置、可動台、賦形繊維基材の製造方法及び繊維強化プラスチックの製造方法 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明に係る繊維強化プラスチックの製造装置は、繊維基材が載置される第1載置面と、前記第1載置面に対して所定角度を有する形成面とを有する成形型と、前記繊維基材の端部側が載置される第2載置面を有し、前記成形型に隣接して配置される可動台とを備え、前記可動台は、前記第2載置面が上面となる板部と、前記板部を支持するとともに前記成形型の高さ方向に収縮する脚部と、前記板部の一端側に設けられるとともに前記脚部の上端と接続され、前記板部の上方から所定以上の負荷がかかったときに、軸を支点として前記板部を回動させる接続部と、を備え、前記第2載置面が水平な状態にあるときは、前記第2載置面が、前記第1載置面と連続する面を形成し、前記板部の上方から前記所定以上の負荷がかかった場合、前記脚部の高さを保持したまま前記板部を前記脚部に対して回動させて前記第2載置面の前記第1載置面に対する傾斜角度を増加させ、その後、前記脚部を収縮しながら前記傾斜角度を減少させて前記接続部の高さ方向の位置を低い位置へ移動させる。
以下に、本発明の第1実施形態に係る繊維強化プラスチック(FRP)の製造装置及びその製造方法について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る繊維強化プラスチックの製造方法によれば、図1に示すような、繊維強化プラスチックの製造装置を構成する成形型1及び可動台11を用いて、繊維基材20が賦形された後、繊維基材20に樹脂が注入されて、繊維強化プラスチックの成形品が形成される。
繊維基材20は、複数枚のシート状部材から構成される積層体であり、シート状部材は、成形品の厚みに応じて必要な枚数だけ積層される。繊維基材20には、炭素繊維、ガラス繊維等の任意の繊維が用いられる。
繊維基材20に含浸される樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリウレタン、不飽和ポリエステル等、加熱されることで硬化する熱硬化性樹脂を用いることができる。その他、加熱を経て固化する、ポリアミド(例えばナイロン(登録商標))、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂を用いることもできる。
なお、成形型1は、ベース板2と凸形状部3が別体でもよいし、これらが一体であってもよい。
成形用部材は、通常のレジントランスファー成形法で用いられる部材と同様のものを用いることができる。
レジンパスメディア41は、樹脂を基材全体に拡散させるために繊維織布31の上に配置される。
図2に示すように、成形型1及び可動台11、繊維基材20及びプレッシャープレート32等の上から、これらの全体がバッグフィルム36で覆われ、バッグフィルム36の端部はシーラント39を用いて成形型1のベース板2に密着される。これにより、バッグフィルム36と成形型1との間が密閉される。
なお、真空吸引後に賦形された繊維基材20が、成形型1のベース板2に達しないように凸形状部3の高さが設定されている。
可動台11は、板部13と、板部13を支持する脚部14と、脚部14をベース板2に固定する固定部15などを備える。可動台11は、成形型1に隣接して配置される。
固定部15の一端側には、脚部14の下端と接続される第3接続部18が設けられる。固定部15と脚部14の棒状部材14Bが接続される第3接続部18において、脚部14の棒状部材14Bが回動する。第3接続部18は、所定の負荷がかかるまで、脚部14の高さを保持するとともに、真空吸引によってバッグフィルム36が板部13を押圧し、板部13に上方から所定以上の負荷がかかったとき、第3接続部18を支点として棒状部材14Bを固定部15に対して回動させる。棒状部材14Bは、第3接続部18の軸周りに回動する。
また、上述したように、バッグフィルム36を用いて繊維基材20を押圧することで、凸形状部3の形状の第1載置面3Aの縁部に相当する箇所から、繊維基材20の端部の順序で、繊維基材20に押圧力が付与される。その結果、繊維基材20の各層間を滑らせることができ、賦形後に皺を生じることを抑制できる。
本発明の第1実施形態に係る繊維強化プラスチック(FRP)の製造装置及びその製造方法について、図5から図8を参照して説明する。
上述した実施形態では、脚部14が成形型1側に固定され、板部13における成形型1側とは反対側の端部が下方に移動する構成について説明したが、第2実施形態は、脚部14の位置が第1実施形態と異なる。
そして、板部13を支持する脚部14は、板部13における成形型1側とは反対側で、板部13と接続される。そして、板部13における成形型1側の端部が下方に移動する。
2 ベース板
2A 溝
3 凸形状部
3A 第1載置面
3B 形成面
11,12 可動台
13 板部
13A 第2載置面
14 脚部
15 固定部
16 第1接続部
17 第2接続部
18 第3接続部
16A,17A,18A 圧縮ばね
19 ガイド部材
20 繊維基材
31 繊維織布
32 プレッシャープレート
33 樹脂供給口
34 注入口
35 吸引口
36 バッグフィルム
37 通気シート
38 通気部材
39,40 シーラント
41 レジンパスメディア
Claims (8)
- 繊維基材が載置される第1載置面と、前記第1載置面に対して所定角度を有する形成面とを有する成形型と、
前記繊維基材の端部側が載置される第2載置面を有し、前記成形型に隣接して配置される可動台と、
を備え、
前記可動台は、
前記第2載置面が上面となる板部と、
前記板部を支持するとともに前記成形型の高さ方向に収縮する脚部と、
前記板部の一端側に設けられるとともに前記脚部の上端と接続され、前記板部の上方から所定以上の負荷がかかったときに、軸を支点として前記板部を回動させる接続部と、を備え、
前記第2載置面が水平な状態にあるときは、前記第2載置面が、前記第1載置面と連続する面を形成し、
前記板部の上方から前記所定以上の負荷がかかった場合、前記脚部の高さを保持したまま前記板部を前記脚部に対して回動させて前記第2載置面の前記第1載置面に対する傾斜角度を増加させ、その後、前記脚部を収縮しながら前記傾斜角度を減少させて前記接続部の高さ方向の位置を低い位置へ移動させる繊維強化プラスチックの製造装置。 - 前記接続部に接続される前記板部の前記一端側は、前記板部の他端側よりも前記成形型に隣接した位置に配置されている請求項1に記載の繊維強化プラスチックの製造装置。
- 前記板部の他端側は、前記接続部に接続される前記板部の前記一端側よりも前記成形型に隣接した位置に配置されている請求項1に記載の繊維強化プラスチックの製造装置。
- 前記接続部には、前記所定以上の負荷がかかるまで前記板部を水平に支持する第1弾性部材が設けられ、
前記脚部には、前記脚部の高さを保持する第2弾性部材が設けられ、
前記第1弾性部材の弾性力は、前記第2弾性部材の弾性力よりも低い請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチックの製造装置。 - 第1載置面に対して所定角度を有する形成面とを有する成形型に隣接して配置され、前記第1載置面に繊維基材が載置されるときに前記繊維基材の端部側が載置される第2載置面を有し、
前記第2載置面が上面となる板部と、
前記板部を支持するとともに前記成形型の高さ方向に収縮する脚部と、
前記板部の一端側に設けられるとともに前記脚部の上端と接続され、前記板部の上方から所定以上の負荷がかかったときに、軸を支点として前記板部を回動させる接続部と、を備え、
前記第2載置面が水平な状態にあるとき、前記第2載置面は、前記第1載置面と連続する面を形成し、
前記板部の上方から前記所定以上の負荷がかかった場合、前記脚部の高さを保持したまま前記板部を前記脚部に対して回動させて前記第2載置面の前記第1載置面に対する傾斜角度を増加させ、その後、前記脚部を収縮しながら前記傾斜角度を減少させて前記接続部の高さ方向の位置を低い位置へ移動させる可動台。 - 第1載置面と、前記第1載置面に対して所定角度を有する形成面と、を有する成形型と、繊維基材の端部側が載置される第2載置面を有し、前記成形型に隣接して配置される可動台と、を備える賦形繊維基材の製造装置を用いた賦形繊維基材の製造方法であって、
前記可動台は、
前記第2載置面が上面となる板部と、
前記板部を支持するとともに前記成形型の高さ方向に収縮する脚部と、
前記板部の一端側に設けられるとともに前記脚部の上端と接続され、前記板部の上方から所定以上の負荷がかかったときに、軸を支点として前記板部を回動させる接続部と、を備え、
前記第1載置面に前記繊維基材を載置するステップと、
前記第2載置面が水平な状態にあるときに、前記第2載置面が前記第1載置面と連続する面を形成するように設定され、前記第2載置面に前記繊維基材の端部側を載置するステップと、
前記板部の上方から前記所定以上の負荷がかかった場合、前記脚部の高さを保持したまま前記板部を前記脚部に対して回動させて前記第2載置面の前記第1載置面に対する傾斜角度を増加させるステップと、
前記脚部を収縮しながら前記傾斜角度を減少させて前記接続部の高さ方向の位置を低い位置へ移動させるステップと、
を備える賦形繊維基材の製造方法。 - 前記第1載置面及び前記第2載置面に載置された前記繊維基材上にバッグフィルムを覆うステップと、
前記バッグフィルムよりも内側の空間を真空吸引するステップと、
を更に備え、
前記バッグフィルムよりも内側の前記空間が減圧され、前記バッグフィルムが前記第2載置面を押圧することによって、前記第2載置面が、前記第1載置面に対して傾斜し、かつ、前記第1載置面よりも下方に移動する請求項6に記載の賦形繊維基材の製造方法。 - 第1載置面と、前記第1載置面に対して所定角度を有する形成面と、を有する成形型と、繊維基材の端部側が載置される第2載置面を有し、前記成形型に隣接して配置される可動台と、を備える繊維強化プラスチックの製造装置を用いた繊維強化プラスチックの製造方法であって、
前記可動台は、
前記第2載置面が上面となる板部と、
前記板部を支持するとともに前記成形型の高さ方向に収縮する脚部と、
前記板部の一端側に設けられるとともに前記脚部の上端と接続され、前記板部の上方から所定以上の負荷がかかったときに、軸を支点として前記板部を回動させる接続部と、を備え、
前記第1載置面に前記繊維基材を載置するステップと、
前記第2載置面が水平な状態にあるときに、前記第2載置面が前記第1載置面と連続する面を形成するように設定され、前記第2載置面に前記繊維基材の端部側を載置するステップと、
前記第1載置面及び前記第2載置面に載置された前記繊維基材上にバッグフィルムを覆うステップと、
前記バッグフィルムよりも内側の空間を真空吸引するステップと、
前記真空吸引するステップにより前記板部の上方から前記所定以上の負荷がかかった場合、前記脚部の高さを保持したまま前記板部を前記脚部に対して回動させて前記第2載置面の前記第1載置面に対する傾斜角度を増加させるステップと、
前記脚部を収縮しながら前記傾斜角度を減少させて前記接続部の高さ方向の位置を低い位置へ移動させるステップと、
前記バッグフィルムよりも内側の前記空間に樹脂を注入するステップと、
を備える繊維強化プラスチックの製造方法。
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